Вимоги до якості води та джерела водопостачання
Якість води оцінюють за її складом та властивостями, після чого визначається її придатність для тих чи інших цілей. Особливо жорсткі вимоги висувають до води, яка використовується для господарсько-питних потреб споживачів виробничих, житлових та громадських будинків.
Вимоги до якості води в господарсько-питному водопроводі В1 можна розбити на дві групи:
– вода повинна бути питною, згідно з ГОСТ 2874-82 «Вода питна»;
– вода повинна бути холодною, тобто з температурою t = +8 ... +11 °С.
Стандарт на питну воду містить показники трьох типів:
1) фізичні: каламутність, кольоровість, запах, присмак;
2) хімічні: загальна мінералізація (не більше 1 г / літр - це прісна вода), а також вміст неорганічних і органічних речовин не більше граничнодопустимих концентрацій (ГДК);
3) бактеріологічні: не більше трьох бактерій на літр води.
Температура води в межах t = +8 ... +11 ° С досягається за рахунок контакту підземних труб зовнішнього водопроводу з ґрунтом, для чого ці труби не теплоізолюються під землею. Зовнішній водопровід прокладається завжди на глибинах нижче зони промерзання ґрунту, де цілий рік температури позитивні.
Глибина закладення труби вводу водопроводу приймається по СНиП 2.04.02-84 для зовнішніх мереж і знаходиться за формулою:
Hзал = Нпромерз + 0,5 м,
де Нпромерз – нормативна глибина промерзання ґрунту в даній місцевості;
0,5 м – запас півметра.
Нормування концентрацій тих чи інших речовин обумовлене необхідністю забезпечення сприятливих органолептичних властивостей питної водії, нешкідливості її хімічного складу і безпеки води в санітарному відношенні . Невідповідність хоча б одного з цих нормативів вимогам ГОСТ 2874-82 дає підстави для визнання непридатності води для питних цілей.
Для всіх нормованих речовин визначена лімітуюча ознака шкідливості – органолептична або санітарно-токсикологічна. Наприклад, залізо у воді навіть у великих концентраціях (більше 0,3 мг/л) не справляє токсичної дії на організм людини, але надає воді жовто-коричневого кольору, погіршує її смак, зумовлює розвиток залізобактерій та відкладання осаду в трубопроводах. Лімітуючою ознакою шкідливості для сполук заліза є органолептична. Те саме стосується марганцю. Навпаки, такі хімічні речовини, як сполуки стронцію, нітрати, не змінюючи органолептичних властивостей води, є токсичними для людини. Наприклад, стронцій з концентраціями понад 7 мг/л пригнічує активність багатьох ферментів. У той же час гіркий присмак у воді з’являється лише при концентраціях стронцію більше 12 мг/л. Для таких сполук лімітуючою ознакою шкідливості є санітарно-токсикологічна.
Вміст у воді більше 500 мг/л сульфатів або 350 мг/л хлоридів надає воді солоного присмаку та викликає у людей розлади та захворювання шлунку. Ця вода має підвищену корозійну активність, більш високу некарбонатну жорсткість, руйнівно діє на залізобетонні конструкції.
На здоров’я людини суттєво впливають фтор, йод, бром, бор тощо. Так, нестача або надлишок фтору в питній воді викликають руйнування зубів та зміни в скелеті, нестача або відсутність йоду призводить до захворювання людей ендемічним зобом тощо. Отруйну дію на організм людини і теплокровних тварин справляють солі важких металів та радіоактивні елементи.
Катіони кальцію та магнію обумовлюють жорсткість води. Хоча вони не завдають особливої шкоди організму, однак їх присутність у воді у великій кількості небажана тому, що така вода малопридатна для господарських потреб. У жорсткій воді збільшуються витрати пральних засобів та мила під час прання білизни, повільно розварюються м’ясо та овочі. Жорстка вода не придатна для систем зворотного та гарячого водопостачання, для живлення парових котлів та використання в багатьох галузях промисловості. Не шкідлива для здоров’я і кремнієва кислота, однак підвищений вміст її у воді робить таку воду непридатною для живлення парових котлів через утворення силікатного накипу.
Джерела водопостачання
Джерело водопостачання повинне забезпечувати необхідну кількість води з урахуванням збільшення водоспоживання на перспективу, безперебійно постачати воду, яка вимагає мінімальних витрат на очищення та подачу споживачу. Крім того, потужність джерела має бути такою, щоб відбір води на потреби об’єкта не порушував би складну екологічну систему. Розрізняють поверхневі та підземні джерела водопостачання.
Поверхневі джерела водопостачання (річки, озера, канали, водосховища) характеризуються значними змінами якості води в окремі сезони року. Якість води річок, озер, водосховищ значного мірою залежить від інтенсивності атмосферних опадів, танення снігу, сільськогосподарської та виробничої діяльності людини в зоні водозабору.
Річкова вода має значну каламутність, особливо в період весняних повеней і злив, багата органічними домішками і містить велику кількість мікроорганізмів. Поряд із цим вміст солей і жорсткість води, як правило, незначні. Води озер і водосховищ характеризуються меншою каламутністю, але можуть мати значну забарвленість внаслідок розвитку водоростей і планктону. Якість води поверхневих джерел, як правило, не відповідає вимогам держстандартів, тому її потрібно відповідно очищати та знезаражувати. При використанні поверхневих вод слід також враховувати вимоги санітарно-епідеміологічної служби, органів рибоохорони, водного транспорту та інспекції з охорони водних ресурсів.
Підземні води за умовами залягання поділяють на ґрунтові безнапірні та напірні міжпластові (артезіанські). Природні виходи на поверхню землі ґрунтових вод утворюють так звані джерельні води. До підземних вод також належать інфільтраційні води, які є поверхневими водами, що фільтруються через дно і береги річок чи водоймищ та дренуються з пласта водоприймальною спорудою.
Підземні води (ґрунтові, артезіанські, джерельні) в основному не містять нерозчинних домішок, не мають кольору, відрізняються високою прозорістю і їх досить часто можна використовувати без очищення для господарсько-питних потреб. Порівняно з поверхневими підземні води більш мінералізовані і, як правило, мають вищий вміст заліза.
При виборі джерела водопостачання за санітарною надійністю перевагу слід віддавати (в такій послідовності) використанню артезіанських, ґрунтових, підруслових вод річок, а також поверхневих вод річок, озер, водосховищ. У всіх випадках необхідно проводити техніко-економічні розрахунки та обґрунтування.
На всіх джерелах водопостачання та водопровідних спорудах господарсько-питного призначення для забезпечення санітарно-епідеміологічної надійності систем централізованого і місцевого водопостачання населених пунктів встановлюють зони санітарної охорони відповідно до вимог СНиП 2.04.02–84.
Зона санітарної охорони поверхневих джерел водопостачання в точці забору води складається з трьох поясів. Перший – зона суворого режиму. До нього входять джерело водопостачання і водопровідні споруди для забору, очищення і зберігання води. Межі першого пояса санітарної охорони річки повинні бути: вверх проти течії – не менше 200 м від водозабору; вниз за течією – не менше 100 м від водозабору. Для водосховищ (озеро, водосховище) межі першого поясу мають бути не менше 100 м у всіх напрямках.
Територію першого поясу зони санітарної охорони джерела водопостачання, ділянок водопровідних споруд огороджують, упорядковують і озеленяють. Планування даної території має забезпечити відведення поверхневого стоку за межі зони. На території першого поясу забороняються всі види будівництва (крім водопровідних), проживання людей, випуск стоків, купання, напування і випас худоби. Забороняється використовувати територію під городні ділянки, прати білизну, ловити рибу, застосовувати для рослин отрутохімікати, органічні та мінеральні добрива. Ця територія повинна охоронятися від доступу сторонніх осіб.
Другий та третій пояс санітарної охорони – зона обмеження. На цій території не допускається випускати стоки і виконувати роботи, які можуть призвести до зменшення кількості або погіршення якості води у джерелі водопостачання. Розміри другого поясу встановлюються з розрахунку, щоб дотікання води від меж і до водозабору було не раніше ніж за 5 діб при середньомісячних витратах води 95%-ї забезпеченості. Вниз за течією води повинно бути не менше 250 м. Третій пояс має такі ж самі розміри, що й другий.
Підземні джерела водопостачання також повинні мати три пояси зони санітарної охорони. Межі першого поясу зони санітарної охорони (суворого режиму) встановлюють залежно від ступеня захищеності водоносних горизонтів від забруднень з поверхні землі та гідрогеологічних умов на визначеній віддалі від водозабору: для надійно захищених горизонтів – не менше 30 м; для недостатньо захищених горизонтів – не менше 50 м.
Межі другого поясу встановлюються з розрахунку, що при мікробному забрудненні води час пересування води від межі до водозабору повинен бути 100 – 400 діб. Третій пояс враховує хімічні забруднення джерела водопостачання. Тривалість часу пересування хімічних забруднень і повинна бути такою ж, як і тривалість експлуатації водозабору, але не менше 25 років.